zastosowania elektromagnetyzmu w nowoczesnych ... - PTZE

XVIII Sympozjum PTZE, Zamość 2008
ZMIANY FUNKCJONOWANIA
UKŁADU UCIECZKI KARACZANA POD WPŁYWEM
DZIAŁANIA ELF POLA MAGNETYCZNEGO
Joanna Wyszkowska, Maria Stankiewicz
Zakład Biofizyki, Instytut Biollogii Ogólnej i Molekularnej, Uniwersytet Mikołaja Kopernika
ul. Gagarina 9, 87-100 Toruń. Poland,
e-mail:jwyszk@uni.torun.pl
Badania nad biologicznymi efektami wpływu pola elektromagnetycznego (EMF) częstotliwości
50 Hz dowodzą, że może modyfikować ono funkcjonowanie komórek poprzez działanie
na kanały jonowe, receptory oraz enzymy (Lacy-Hulbert et al., 1998).
Celem prezentowanej pracy była ocena wpływu pola elektromagnetycznego na funkcjonowanie
układu nerwowego owada za pomocą technik elektrofizjologicznych. Zbadano aktywność
bioelektryczną początkowej części systemu ucieczki karaczana Periplaneta americana
w odpowiedzi na mechanostymulację wyrostka rylcowego. Doświadczenia przeprowadzono
na kontrolnej grupie owadów oraz na grupie owadów po 24h ekspozycji w polu EM.
Celem tych obserwacji była próba odpowiedzi na pytanie czy ekspozycja na pole EM zmienia
wrażliwość układu nerwowego na bodźce mechaniczne oraz szybkość reakcji.
Miejscem uruchomienia mechanizmu ucieczki karaczana są znajdujące się na końcu ciała
dwa wyrostki (cerci) zaopatrzone w receptory wrażliwe nawet na najmniejsze ruchy powietrza.
Receptorami są bardzo cienkie włoski rozmieszczone po 220 na każdym z wyrostków,
mające nerwowe połączenia z ostatnim zwojem łańcuszka nerwowego (ośrodkowy układ
nerwowy). Podrażniony włosek wysyła informacje w postaci impulsów elektrycznych wzdłuż
włókien nerwowych aż do zwojów tułowiowych, w których znajdują się neurony motoryczne
wprawiające w ruch odnóża i umożliwiające ucieczkę owada z miejsca zagrożenia (Cymborowski,
1991; Janiszewski, 1987). Stosując technikę elektrod zewnątrzkomórkowych obserwowano
pobudzenie receptorów na działający bodziec, oraz przesyłanie informacji na drodze
aferentnej. Oceniano wielkość opóźnienia reakcji na bodźce oraz wielkość bodźca progowego
na poziomie nerwu cerkalnego i pojedynczej konektywy. Owady eksponowane były przez
24h w jednorodnym polu magnetycznym o wartości indukcji 7 mT i częstotliwości 50 Hz.
Uzyskane wyniki wskazują, że ekspozycja w polu EM obniżyła wartość opóźnienia reakcji
we wszystkich badanych punktach, co oznacza, ze układ nerwowy reagował szybciej oraz
istotnie zmniejszyła wartość progu pobudliwości we wszystkich badanych miejscach.
W przeprowadzonych przez nas wcześniej badaniach stwierdziliśmy, że ekspozycja karaczana
amerykańskiego w polu elektromagnetycznym (50 Hz, 7 mT) wywołuje wzrost jego
aktywności motorycznej (Wyszkowska et al., 2006) co według nas jest skutkiem modyfikacji
działania układu nerwowego owada. Kolejne doświadczenia własne sugerują, że zwiększona
aktywność oktopaminy (substancji odpowiadającej noradrenalinie u kręgowców) może być
bezpośrednio odpowiedzialna za wzrost aktywności motorycznej owadów. Omówiony tu
105